Развитие представлений о генетической структуре популяции С

Развитие представлений о генетической структуре популяции

С позиций генетики: популяция – генетическая система, обладающая исторически сложившейся генетической структурой. Идеальная популяция (генетический подход) используется для моделирования микроэволюционных процессов. Широко используется понятие панмиксии. Реальная популяция характеризуется множеством способов воспроизведения, в соответствии с которым выделяют: АМФИКТИЧЕСКИЕ ( в основе размножения – нормальное половое размножение) АМФИМИКТИЧЕСКИЕ ПАНМИКТИЧЕСКИЕ (имеет место панмиксия): АМФИМИКТИЧЕСКИКИЕ ИНБРЕДНЫЕ (в основе – близкородственное скрещивание); АПОМИКТИЧЕСКИЕ (отклонения от нормального размножения: апомиксис, партеногенез и др. , у агамных – бесполых организмов).

Для описания генетической структуры используют понятия: АЛЛЕЛОФОНД (совокупность аллелей в популяции); ГЕНОФОНД (основоположние учения – А. С. Серебровский – понимал его как совокупность всех генов данного вида; в настоящее время : совокупность всех генотипов в популяции). Т. К. фенотипы гомозигот (АА) и гетерозигот (Аа) не различимы ( в случае полного доминирования), на практике часто изучают не генофонд , а ФЕНОФОНД популяции (фенотипы) Раздел генетики популяции – фенетика.

Эта страница содержит ра 2 pq и q, соответственно.

Расселение животных по островам. На каждый остров попадает небольшая группа особей из материнской популяции. По случайным причинам каждая группа может отличаться от других групп и от материнской популяции по частотам аллелей. Размножение животных основателей колоний приводит к тому, что островные популяции отличаются друг от друга по генетической структуре.

С. Райт: Дрейф генов. Процесс случайного, ненаправленного изменения частот аллелей в популяциях получил название дрейфа генов. Главной движущей силой эволюции является естественный отбор. Именно он ведет к направленному, последовательному изменению частот аллелей в популяциях. Но частоты аллелей в популяциях ограниченной численности могут «дрейфовать» , отклоняться от курса заданного естественным отбором.

Результаты компьютерного моделирования процесса случайных колебаний частот аллелей в популяциях разной численности (25 и 250 особей)

Эффект бутылочного горлышка.

Значительную роль в эволюции популяций (вт. ч. и человека ) сыграл эффект «бутылочного горлышка» . Предки современных людей в течение десятков тысяч лет расселялись по всему миру. На этом пути, множество популяций полностью вымирало. Их численность падала до критического уровня. Во время прохождения через «бутылочное горлышко» численности частоты аллелей менялись по-разному в разных популяциях. Определенные аллели утрачивались полностью в одних популяциях и фиксировались в других. Позже генетическая структура восстанавливалась. Эти процессы, по-видимому, и обусловили, то мозаичное распределение некоторых аллелей, которое мы сегодня наблюдаем в локальных популяциях человека. Ниже представлено распределение аллеля В (система групп крови АВ 0). Значительные отличия современных популяций друг от друга могут отражать последствия дрейфа генов, который происходил в доисторические времена в моменты прохождения предковых популяций через «бутылочное горлышко» численности.

Частота аллеля В (систем групп крови АВ 0) в популяциях человека

Генетический груз» — термин, чаще всего используемый для обозначения суммы неблагоприятных летальных и сублетальных мутаций в генофонде популяции. Концепция была предложена английским популяционным генетиком Джоном Холдейном (1937) (англ. John Haldane ) Частью генетического груза является мутационный груз. Генетический груз рассматривается, как мера неприспособленности популяции к условиям окружающей среды. Он оценивается по различию приспособленности реальной популяции — по отношению к приспособленности воображаемой, максимально приспособленной популяции.

Популяционные волны и дрейф генов. Численность популяций редко остается постоянной во времени. За подъемами численности следуют спады. С. С. Четвериков одним из первых обратил внимание на периодические колебания численности природных популяций, популяционные волны. В многочисленных популяциях мало сказывается на частотах аллелей дрейф генов, влияние которого сильно возрастает на фоне резкого спада численности: частота определенных аллелей может резко и непредсказуемо меняться. Возможна утеря тех или иных аллелей и резкое обеднение генетического разнообразия популяций.

Исследователи показали, что при восстановлении численности из поколения в поколение популяция способна воспроизводить ту генетическую структуру, которая установилась в момент прохождения через «бутылочное горлышко» численности. Примером могут служить ситуация с гепардами – представителями кошачьих: генетическая структура всех современных популяций гепардов очень сходна (генетическая изменчивость внутри каждой из популяций крайне низка). Предполагают, что относительно недавно (пару сотен лет назад) данный вид прошел через очень узкое горлышко численности, и все современные гепарды являются потомками нескольких особей.